LAPORAN PRAKTIKUM ANALISI MATERIAL

“POLARIMATER”

Oleh:

Nama :ahmad zainollah

NIM :115090300111006

Kelompok :1A

Asisten :yuni

LABORATURIUM FISIKA METRIAL

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Cahaya adalah energy yang berbentuk gelombang elektromagnetik yang

kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Cahaya juga

merupakan paket partikel yang disebut dengan foton. Sinar biasa secara umum

dapat dikatakan gelombang elektromagnetik yang memiliki vector medan listrik

dan medan maghnetnya bergetar ke semua arah pada bidang tegak lurus arah

rambatannya dan disebut sinar terpolarisasi. Polarisasi optik merupakan salah satu

sifat cahaya yang bergerak secara osillasi dan menuju kea rah tertentu. Cahaya juga

dikategorikan sebagai gelombang transversal, yang berarti bahwa cahaya merambat

tegak lurus terhadap osillasinya. Cahaya dikatakan terpolarisasi apabila cahaya itu

bergerak merambat kea rah tertentu. Arah polarisasi gelombang ini dicirikan oleh

vector bidang medan maghnetnya. Interaksi cahaya yang tidak terpolarisasi dengan

suatu bahan dapat diamati menggunakan polarimeter. Hal yang bisa diamati

dengan menggunakan polarimeter ini antara lain adalah rotasi optik, konsentrasi,

dan komposisi isomer optis.

Polarimeter merupakan instrument scientific yang digunakan untuk

mengukur penyebab sudut rotasi, menggunakan cahaya polarisasi secara terus

menerus pada subtansi optik aktif. Pada polarimeter terdapat polarisator dan

analisator, dimana polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasikan

cahaya, sedangkan analiastor adalah Polaroid yang dapat menganalisa atau

mempolarisasikan cahaya.

1.2.Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan polarimeter ini adalah menentukan sudut putar jenis

(rotasi spesifik) larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Larutan Optik Aktif

Zat optik aktif adalah zat yang bersifat dapat memutar bidang polarisasi

cahaya. Salah satu zat optik aktif adalah larutan gula. Larutan gula dapat memutar

bidang polarisasi cahaya sehingga terjadi pergeseran sudut polarisasi. Semakin

besar konsentrasi gula dalam larutan semaikn besar sudut putar sumbu polarisasi.

(sumber: Muhammad Lailia Nurafik, Sutrisno, Yoyok Adisetio Laksono, 2012)

struktur glukosa, galaktosa, dan fruktosa. sumber (http://rumushitung.com/2013/01/15/rumus-kimia-gula-

lengkap/)

Figure 1 sukrosa. sumber: (http://id.wikipedia.org/wiki/Sukrosa)

Sifat sukrosa adalah:

1. Bersifat optis aktif putaran kanan.

2. Tidak dapat mereduksi larutan fehling dan tollens.

3. Dapat mengalami hidrolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa dengan enzim

invertase.

𝑠𝑢𝑘𝑟𝑜𝑠𝑎𝐻−

𝐺𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎 + 𝑓𝑟𝑢𝑘𝑡𝑜𝑠𝑎

Pada hidrolisis ini disertai inverse, yaitu perubahan arah putar bidang polarisasi

cahaya dari arah kanan ke kiri (sehingga sukrosa disebut dula invert)

4. Larut dalam air

5. Pada pemanasan yang kuat menghasilkan caramel

(sumber: panduan praktikum analisis material 2013)

2.2.Polarimeter

Polarimeter merupakan instrument scientific yang digunakan untuk

mengukur penyebab sudut rotasi, menggunakan cahaya polarisasi secara terus

menerus pada subtansi optik aktif. Pada polarimeter terdapat polarisator dan

analisator, dimana polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasikan

cahaya, sedangkan analiastor adalah Polaroid yang dapat menganalisa atau

mempolarisasikan cahaya.

Figure 2 Polarimeter

Cahaya merupakan gelombang elektromagnit yang terdiri dari getaran

medan listrik dan getaran medan magnit yang saling tegak lurus. Bidang getar

kedua medan ini tegak lurus terhadap arah rambatnya. Sinar biasa secara umum

dapat dikatakan gelombang elektromagnit yang vektor-vektor medan listrik dan

medan magnitnya bergetar kesemua arah pada bidang tegak lurus arah rambatnya

dan disebut sinar tak terpolarisasi. Apabila sinar ini melalui suatu polarisator maka

sinar yang diteruskan mempunyai getaran listrik yang terletak pada satu bidang

saja dan dikatakan sinar terpolarisasi bidang (linear).

Bila arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator,

maka sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah polarisator

diteruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurus

terhadap arah analisator maka tak ada sinar yang diteruskan. Dan bila arahnya

membentuk suatu sudut maka sinar yang diteruskan hanya sebagian. Sinar

terpolarisasi linear yang melalui suatu larutan optik aktif akan mengalami

pemutaran bidang polarisasi.

Apabila bidang polarisasi tersebut terputar kearah kiri (levo) dilihat dari

pihak pengamat, peristiwa ini kita sebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk

peristiwa sebaliknya (dextro). (sumber:

http://browse.feedreader.com/c/Arimjie_Blog/249447079)

Fakta bahwa cahaya mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya

merupakan gelombang transversal. Cahaya dapat terpolarisasi karena peristiwa

pemantulan, peristiwa pembiasan dan pemantulan, peristiwa bias kembar, peristiwa

absorbsi selektif, dan peristiwahamburan.

Setiap zat aktif optik memiliki rotasi sendiri yang spesifik sebagaimana

yang ditetapkan oleh hukum Biots:

𝛼𝜆𝑡 =

𝛼

𝑐𝐿

Dimana:

𝛼 = sudut optis yang teramati dari percobaan

𝑐 = konsentrasi larutan

𝐿 = panjang kolom larutan dalam (dm)

𝛼𝜆𝑡 = sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar

D natrium pada temperature t

(Sumber:http://fisika.lab.gunadarma.ac.id/wp-conten/upload/2010/02/O3.-

POLARIMETER.pdf)

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan adalah gula halus dan aquades. Sedangkan alat-alat

digunakan antara lain adalah timbangan digital, gelas ukur, pengaduk larutan,

tabung pengamat polarisasi, lampu D natrium 589,3 nm, dan polarimeter.

3.2. Tata Laksana Percobaan

Percobaan ini dilakukan dengan konsentrasi gula yang berbeda-beda, oleh

karena itu hal pertama yang dilakukan adalah menimbang sejumlah massa gula

yang diperlukan yakni 3 gram, 6 gram, dan 9 gram. Larutan yang sudah jadi

kemudian dimasukkan ke dalam tabung pengamat. Diusahakan agar tidak terdapat

gelembung udara dalam tabung tersebut. Tabung ini kemudian diletakkan dalam

polarimeter dan diamati pola gelap terang seperti gambar 3 (setengah gelap dan

setengah terang) dengan keadaan lampu yang menyala pada ujung polarisator.

Sudut terbentuknya pola gelap terang diamati sebanyak dua kali, jadi setelah

menemukan pola pada sudut pertama pemutaran analisator diterukan dalam arah

yang sama hingga diperoleh pola yang sama kembali. Sudut terbentuknya pola

tersebut kemudian dicatat. Hal yang sama dilakukan untuk sampel 6 gram dan 9

gram. Panjang tabung dan temperature ruang juga dicatat.

Gambar 3: Pola yang terbentuk dalam Polarimeter

3.3. Gambar Alat Polarimeter

Lubang

Pengamatan

Pemutar

Analisator

Lampu

Tempat tabung Pengamat

p Tabung

BAB IV

ANALISIS HASIL PERCOBAAN

4.1.Data Hasil Percobaan

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh data sebagai berikut:

Massa gula Volume

aquades

Sudut terbentuk gelap terang

1 2

3 gram 50 ml 12,4 147

6 gram 50 ml 14,2 149

9 gram 50 ml 20,2 155

4.2.Pengolahan data

Sudut yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan polarimeter merupakan

sudut putaran optis. Sudut putaran ditentukan dengan persamaan:

𝛼 𝜆𝑡 =

𝛼

𝑐. 𝑙

Yang mana:

𝛼 = sudut rotasi optis yang teramati dari percobaan

C = konsentrasi laruatan (massa/volume)

L = panjang larutan dalam dm

𝛼 𝜆𝑡 = sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar 𝜆

natrium pada temperature t.

Berikut adalah table perhitungan, dimana hasil yang didapatkan telah dihitung

berdasarkan rumus diatas.

Konsentrasi

larutan c

Rotasi optis 𝛼 Rotasi spesifik 𝛼 𝜆𝑡

1 2 1 2

60 12.4 147 0.210 2.500

120 14.2 149 0.121 1.267

180 20.2 155 0.114 0.878

Dalam percobaan polarimeter kali ini bertujuan untuk menentukan sudut

jenis (rotasi spesifik) larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter. Dimana

polarimeter merupakan suatu instrument yang digunakan untuk mengukur sudut

putaran yang disebabkan oleh lewatnya cahaya yang terpolarisasi pada larutan

optik aktif. Polarimeter mengukur sudut putar dengan cara melewatkan cahaya tak

terpolarisasi ke polarisator, sehingga cahaya menjadi terpolarisasi. Cahaya

kemudian dilewatkan pada sampel, yang mana sampel yang digunakan dalam

percobaan kali ini adalah gula pasir, sehingga cahaya yang dilewatkan ini akan

mengalami putaran sudut.

Arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator, maka

sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah polarisator diteruskan

seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurus terhadap arah

analisator maka tidak ada sinar yang akan diteruskan. Dan bila arahnya membentuk

suatu sudut maka sinar yang diteruskan hanya sebagia. Sinar terpolarisasi linear

yang melalui suatu larutan optik aktif akan mengalami pemutaran bidang

polarisasi.

Apabila bidang polarisasi tersebut terputar kiri (levo) dilihat dari pihak

pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Demikian juga peristiwa

sebaliknya (dextro). Rotasi optis yang diamati atau diukut dari suatu larutan

bergantung pada jumlah senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan atau larutan

yang dilalui cahaya, temperature pengukuran, dan panjang gelombang cahaya yang

digunakan.

Sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar 𝜆 natrium

pada temperature t bergantung pada konsentrasi sampel yang digunakan. Dimana

dalam percobaan kali ini menggunakan sampel gula pasir, dengan perlakuan

dimana diberikan gula pasir sebanyak 3 gram, 6 gram, dan 9 gram. Semakin pekat

konsentrasi pada sampel semakin besar nilai sudut rotasi optis yang dapat diamati

menggunakan polarimeter. Hal tersebut terjadi karena perbuhan indeks bias ketika

adanya suatu perbedaan konsentrsi pada larutan sampel. Semkain besar konsentrasi

suatu sampel larutan gula, maka semakin besar indeks bias yang terjadi pada

cahaya yang dilewatkan atau yang dipolarisasikan.

Polarimeter merupakan suatu instrument yang digunakan untuk

menentukan putaran zat. Hal ini juga digunakan untuk mengukur rotasi,

konsentrasi dan skala tertentu zat optik aktif sesuai standart internasional.

Polarimeter sangat ideal untuk farmasi, makanan dan minuman, gula,kosmetik,

kilang minya, industry kimia serta studi penelitian ilmiah. Berikut contoh aplikasi

polarimeter diberbagai bidang:

A. Dalam dunia farmasi digunakan untuk mengukur kemurnian produk

Asam Amino

Antibiotic

Dekstrosa

Steroid

Gula amino

Kokain

Dierutik

Obat penenang

Anal gesik

Vitamin

B. Flavor, fragrance and essential oil industry, dimana memanfaatkan polarimeter untuk

pemeriksaan bahan baku, antara lain:

Camphors

Gums

Orange oil

Asam sitrun (citric acid)

Minyak lavender

Spearmint oil

Glyceric acid

Lemon oil

C. Food industry, dimana memastikan kualitas produk dengan mengukur konsentrasi dan

kemurnian senyawa berikut dalam makanan berbasis gula, sereal dan sirup:

Karbohidrat

Laktosa

Raffinose

Berbagai amylum

Fruktosa

Levulosa

Monosakarida alami

Glukosa

Maltosa

Xylosa

D. Chemical industry, dimana menganilisa rotasi optik sebagai cara untuk mengidentifaksi dan

karakteristik pada:

Biopolymer

Natural polymer

Synthetic polymer

BAB V

PENUTUP

5.1.Kesimpulan

Dari percobaan tersebut, dimana polarimeter dapat menentukan sudut putar

jenis (rotasi spesifik) larutan optik aktif. Dimana ketika cahaya yang merupakan

gelombang elektromagnetik yang terdiri dari getaran elektrik dan getaran

maghnetik yang saling tegak lurus. Sehingga yang bisa teramati dengan

menggunakan polarimeter adalah rotasi optik, konsentrasi dan komposisi isomer

optis. Konsentrasi larutan optik aktif menentukan besarnya nilai dari rotasi optis,

dimana semakin besar nilai konsentrasi pada larutan maka semakin besar juga nilai

rotasi optis yang diberikan oleh larutan.

5.2.Saran

Sebeleum melakukan percobaan seharusnya praktikan diharapkan membaca

modul terlebih dahulu. Sehingga ketika percobaan yang dilakukan agar tidak

bingung. Ketika melakukan pengamatan polarimeter, sebaiknya berkonsentrasi

pada titik, simana didalam polarimeter tersebut terdapat skala, sehingga ketika

pengamatan benar-benar terlihat skala yang ditunjukkan polarimeter.

Daftrar Pustaka

Masruroh, Puji, Nike. 2013. “Panduan Praktikum Analisis Material”. Malang.

Laboraturiam Material jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Brawijaya

Muhammad Lailia Nurafik, Sutrisno, Yoyok Adisetio Laksono, 2012. “Pengaruh Kadar

Gula Dalam Darah Manusia Terhadap Sudut Putar Sumbu Polarisasi

Menggunakan Alat Polarmeter Non- Invasive”. Malang. Jurusan Fisika

Universitas Negeri Malang

http://browse.feedreader.com/c/Arimjie_Blog/249447079

http://fisika.lab.gunadarma.ac.id/wp-conten/upload/2010/02/O3.-POLARIMETER.pdf

http://id.wikipedia.org/wiki/Sukrosa

(http://rumushitung.com/2013/01/15/rumus-kimia-gula-lengkap/